Konec roku bývá již tradičně příležitostí k bilancování. Ve vědě to není vždy zcela logické – mnohé státy mají fiskální roky odlišné od kalendářních, rozvoj poznání je běh na dlouhou trať a v lednových odborných časopisech bude jistě plno objevů, o nichž svět koncem roku ještě neví (hm, než jsem se stačil „ohlédnout“, oznámili v Nature potvrzení jezírek na Titanu…). Přesto si klademe otázku: jak dopadla kosmonautika v roce, jehož poslední hodiny už jsou minulostí?
Start každý týden
Z hlediska statistiky to nebylo špatné. Podařilo se 63 startů do kosmického prostoru, což je dobrý průměr od počátku 21. století. Sympatickým rysem je diverzifikace jednotlivých typů i jejich uživatelů.
Jak dobývalo vesmír Rusko...
Rusové uskutečnili 23 úspěšných startů celkem 10 typů raket, samozřejmě nejvíc bylo Sojuzů a Protonů. Raketa Sojuz vycházející konstrukčně z legendární „semjorky“ R- 7 se užívá od druhé poloviny 60. let a stojí na ní mj. všechny ruské pilotované lety. Je spolehlivá a na nízkou kruhovou dráhu vynese nyní 7300 kg. V posledních dvou rocích byly testovány vývojové verze modifikované rakety Sojuz 2, lehčí a ekonomičtější – s novým motorem v horním stupni má nosnost o 1200 kg vyšší, má moderní digitální systém řízení s přesnějším navedením na dráhu, novou telemetrii a jednodušší přípravy ke startu, takže je zvládne tým 15 specialistů (místo 70) a pro kontrolu řízení letu stačí jen dva operátoři místo 40…
Raketa je vybavena také novým aerodynamickým krytem pro vypouštění rozměrnějších družic (délka vzrostla ze 7,7 m na 11,4 m, průměr z 3,7 m na 4,1 m). S urychlovacím stupněm Fregat bude raketa sloužit i pro vypouštění kosmických sond k Měsíci a k planetám. Startovat bude zejména z kosmodromu Pleseck a od roku 2009 též z evropského kosmodromu Kourou ve Francouzské Guayaně, odkud bude schopná dopravit na dráhu přechodovou ke geostacionární až 2500 kg. Poslední start roku byl již 1717. let Sojuzu a patřil právě generálce kompletního Sojuzu 2-1b.
... a Američané...
Ti uskutečnili 22 startů; kuriózní je, že v americkém výčtu se skrývá 5 ukrajinských raket Zenit 3SL s ruskými motory, startujících z plovoucí základny Sea Launch, zakotvené na rovníku. Nejčastěji vzlétla známá modulová raketa Delta, jejíž nová verze je schopná vynést 4200 kg na dráhu přechodovou ke geostacionární.
„Vlajkovou lodí“ flotily USA je raketa Atlas 5, rovněž modulově koncipovaná; poprvé startovala již před čtyřmi roky, ale až roku 2006 se představila v zatím nejsilnější verzi 551 o nosnosti 8700 kg na přechodovou dráhu; tentokrát byla využita pro urychlovací stupeň Boeing Star 48B se sondou k Plutu. Centrální stupeň Atlasu 5 je vybaven ruským motorem RD-180 na kapalný kyslík a kerosin o tahu 3,8 MN, vyráběný jako „joint venture“ Pratt & Whitney a Energomash; kolem něho jsou navěšeny startovní motory na pevné pohonné látky o tahu po 1,1 MN (v tomto případě jich bylo maximum, tedy pět) a ve 2. stupni Centaur vylepšený kyslíkovodíkový motor RL-10A o tahu 99 kN. Je to raketa s budoucností – její další verze budou schopny dopravit na nízkou oběžnou dráhu 25000 kg a na dráhu přechodovou 13600 kg.
Z technického hlediska byla asi největší pozornost upřena k americkému raketoplánu, který roku 2006 slavil druhý návrat. Jak červencový start Discovery, tak zářijový start Atlantis byly přímo ukázkové a NASA dokonce zmírnila bezpečnostní opatření, přijatá po havárii Columbie. Prosincový let směl začít v noci a ředitel NASA vyhověl všeobecnému přání vědců i široké veřejnosti, aby se realizovala před časem zrušená opravářská expedice k Hubbleovu kosmickému teleskopu (risk je v tom, že v případě nouze se posádka nemůže uchýlit do bezpečí kosmické stanice a bude odkázána jen na sebe).
Výprava je plánována na léto 2008 a její úspěch přinese prodloužení aktivní existence populárního HST až do roku 2014. Kromě toho instalace kamery WFC čtvrté generace a UV spektrografu znovu rozšíří pozorovací možnosti. Start Discovery STS-116 byl podle plánu na dlouhou dobu poslední, který byl uskutečněn z rampy LP–39B; počátkem roku byla převedena do působnosti programu Constellation a bude upravena pro letové zkoušky rakety Ares 1, které však začnou nejdříve v roce 2009…
.., a ostatní země
Na ty připadá 27 % úspěšných startů. Šest z nich uskutečnili Japonci, zejména raketou H-2A, jejíž nejsilnější verze je schopna dopravit na geostacionární dráhu až 5800 kg.
Čína uskutečnila rovněž šest úspěšných startů, mezi nimi i jejich zatím nejsilnější rakety CZ-3B, kterou má k dispozici už od poloviny 90. let. Vynese 5100 kg na přechodovou dráhu ke geostacionární a nebo údajně 14 000 kg na nízkou dráhu. Již několik let pracují čínští technici pod vedením Long Lehaa na raketě CZ-5, která by měla mít premiéru v roce olympijských her; mnohé však nasvědčuje tomu, že mají zpoždění. Kromě slibovaných nižších provozních nákladů a vyšší spolehlivosti má především dopravit kolem 11000 kg na dráhu přechodovou ke geostacionární, což umožní vypouštění nové generace spojových družic.
Evropa uskutečnila svou raketou Ariane 5 pět startů, z toho tři patřily modifikované verzi EC-A, schopné dopravovat na dráhu ve výšce 400 km až 16 000 kg, příp. 10500 kg na dráhu přechodovou ke geostacionární. Vyvíjí se ještě silnější verze, avšak v nejbližší době bude věnována pozornost dokončení levné menší evropské rakety Vega jen na pevné pohonné látky, jejíž premiéra byla z ekonomických důvodů odložena až na rok 2008, kdy vynese kolem 2000 kg na kruhovou dráhu ve výšce 700 km.
Poznamenejme, že tři starty se nezdařily, ale tento počet nevybočuje ze statistiky a když nejde o životy lidí… Na ostrově Kwajalein se v březnu nepovedla premiéra rakety Falcon americké komerční společnosti Space X, z indického kosmodromu Sriharikota se v červenci nezdařilo vypustit raketu GSLV s indickou družicí Insat 3C a téhož měsíce selhala na Bajkonuru raketa Dněpr, která měla vynést na dráhu ve výšce 500 km rekordních 18 menších družic.
Pilotované lety
Celkem bylo do kosmického prostoru vysláno 95 těles. Pět z nich neslo na palubě živé tvory – samozřejmě lidi, jak jinak (laboratorní zvířata jsou již několik let pro kosmické experimenty tabu). Tři úspěšné lety raketoplánů Discovery a Atlantis jsou příslibem, že stavba Mezinárodní kosmické stanice bude přece jen dokončena. Ta na oběžné dráze funguje obydlená nepřetržitě od podzimu 2000 a přes všechny peripetie se zvolna rozrůstá. Nový rok 2006 v ní oslavila 12. základní posádka William McArthur a Valerij Tokarjev, kteří startovali na Sojuzu TMA-7 a od 1.10.2005 do 8.4.2006 strávili va vesmíru 189 d 19 h 53 min.
Během roku 2006 navštívilo oběžnou dráhu 28 lidí, z toho 21 Američanů, tři Rusové a po jednom Brazilci, Němci, Kanaďanovi a Švédovi. Pro 12 osob to byla premiéra. Celkový objem nalétaných hodin se za rok 2006 zvýšil o 1209,999 osobodní. To je o třetinu víc, než roku 2005, o 52 % víc, než roku 2004 a zhruba na úrovni roku 2003; ovšem zůstává stavem před havárií raketoplánu Columbia (2001: 1800,6 osobodní, 2002: 1566,7 osobodní). Statistiky, začínající Gagarinem uvádějí celkem 29875 osobodní, tj. 81,8 osoboroků.
Celkem 16 kosmonautů z Ruska, USA, Švédska a Německa loni uskutečnilo 14 výstupů do volného prostoru – to bylo míň, než roku 2001 (18 výstupů) a 2002 (23 výstupů), ale víc než roku 2000 (10), 2003 (2), 2004 (5) a 2005 (7). Samotný Curbeam přidal 4 výstupy o celkovém trvání přes 25 hodin. Je až neuvěřitelné, že úhrnný součet doby, strávené činností v prostoru je už 110 osobodní.
Sváteční dny na ISSNa stanici jsou od září 2006 zkušení M. Lopez-Alegria a Michail Tjurin, kteří odstartovali v lodi Sojuz TMA-9 spolu s první kosmickou turistkou – tou se stala Anousheh Ansari, která si tak ke svým 40. narozeninám splnila svůj velký sen. Narodila se v Mašadu (provincie Khorasan na severovýchodě Íránu), vystudovala elektrotechniku ve Virginii a Washingtonu a žije v Texasu. Po 10 dnech 21 hodinách se z vesmíru vrátila tak nadšená, že by se tam nejen ráda vrátila, ale hodlá k letu přemluvit i svého manžela Hamida. Rodina Ansari je kosmickými sympatiemi známá, dotovala mj. i tzv. „Cenu X“ pro první komerční dopravní prostředek k výletům nad 100 km. Se 14. základní posádkou ISS strávila Nový rok 2007 jiná Američanka, 451. „hvězdný vyslanec lidstva“ Sunita Williamsová, kterou tu zanechal raketoplán v prosinci.
Poslední dny starého roku měli kosmonauti volnější harmonogram, nicméně pokračovali ve službě. Kontrolovali automatické řízení experimentů v modulu Destiny a na ruském segmentu, rovněž pokračovali v pozorování Země, v testování přenosu dat tzv. dávkovým systémem pře telemetrický systém, kontrolovali systém zabezpečení životních podmínek a nesměli zapomenout ani na odečet vody a kontrolu záchodu. Pro zpestření absolvovali tři novoroční videokonference.
K počátku nového roku byla ISS na oběžné dráze již 2963 d 16 h 40 min, z toho 2250 d 12 h 37 min byla obydlená. 14. expedice měla za sebou 104 d 18 h 11 min a zhruba za 100 dní předá veslo další posádce. Do té doby ji ovšem čeká ještě fůra práce: v nejbližších dnech naložit loď Progress M57 odpadky (17.01. se má od komplexu oddělit) a poté vyložit novou zásobovací loď Progress-M 58, která se k modulu Pirs připojí o tři dny později. Ve dnech 2. až 10. února se Lopez-Alegria a Williamsová vydají na tři výstupy z modulu Quest. Od 18. do 24. března má být k ISS připojen raketoplán Atlantis, který přiveze mj. dvě příhradové konstrukce a panely fotovoltaických článků a jehož kosmonauti uskuteční tři výstupy do prostoru.
Družice pro všední dny
Mezi umělými družicemi Země najdeme velké komplexy s předpokládanou aktivní životností téměř dvou desetiletí právě tak jako kilogramové nanosatelity. 34 % startů vedlo na geostacionární dráhy, protože nejvíc nových družic (asi 25) bylo věnováno telekomunikacím. Trhu dominují čtyřtunové satelity koncernů EADS Astrium, SS/Loral, Alcatel Alenia Space a Lockheed Martin. Příkladem může být dvojice družic JCSat, provozovaná Japan Satellite Systems. Satelit Lockhed Martin typu A2100-AX je vybaven párem panelů fotovoltaických baterií, dodávajících více než 8,7 kW elektrické energie. V provedení JCSat-10 nese 30 aktivních převaděčů pracujících v pásmu Ku (14/12 GHz) pro japonské vnitrostátní komunikace a 12 aktivních převaděčů v pásmu C (6/4 GHz) pro regionální komunikace. Při pozici nad 128° v. d je určena pro poskytování telekomunikačních služeb v oblasti Japonska, jihovýchodní Asie a Oceánie až po Havaj po dobu příštích 15 roků.
Úspěšné vyvedení na správnou dráhu nemusí být ještě zárukou úspěchu. Chloubou čínské techniky měl být XN-2 (Xin Nuo Erhao neboli Příslib prosperity) o startovní hmotnosti 5100 kg – tříose stabilizovaná družice typu DFH-4 se dvěma rozklápěcími panely fotovoltaických baterií, dodávajícími 10,5 kW. Nesla 24 převaděčů pracujících v pásmu Ku (17/12 GHz), s šířkou pásma 18×36 a 4×54 MHz a EIRP 48 až 57 dBW), odolných proti rušení a určených pro zajišťování regionálních služeb v Číně, Hongkongu, Macaa a Taiwanu, zejm. pro přímé TV vysílání v analogovém i digitálním formátu a přenos multimediálních dat. Nepodařilo se však vyklopit jeden panel slunečních baterií, takže družici nebylo možné zprovoznit; náhradní exemplář by měl následovat v polovině 2007.
Ani další aplikace nepřišly zkrátka: pro dálkový průzkum Země bylo vypuštěno 7 objektů, pro navigaci 5 a pro meteorologii 5. Pro nás Evropany je významná první družice MetOp, vyrobená EADS Astrium na základě typu Envisat/SPOT a provozovaná Eumetsatem jako součást mezinárodního systému meteorologických družic na polárních drahách. Pohybuje se po heliosynchronní dráze s přeletem rovníku od severu na jih vždy v 9 h 30 min místního slunečního času. Při startu měla hmotnost 4200 kg a nese 930 kg přístrojů pro přímá meteorologická pozorování v různých oborech vč. mikrovlnného a infračerveného, pro sběr dat z automatických stanic, pro monitorování kosmického záření a pro záchrannou službu SARP/3.
Družice je řízena palubním počítačem s mikroprocesorem MA 31750, data jsou zaznamenávána do palubní polovodičové paměti o kapacitě 24 Gbyte. Distribuce meteorologických snímků uživatelům se uskutečňuje v pásmu UHF (1,7013 GHz, přenos vysokou rychlostí 3,5 Mbit/s) a VHF (137,1 MHz, přenos nízkou rychlostí 72 kbit/s).
Zkoušky nových technologií
Šest malých družic bylo věnováno studiu vlivu magnetického pole Země na signály GPS a dalších 15 vývoji nových technologií nejrůznějšího druhu. Mezi nimi byl dvakrát i japonský prototypový model sluneční plachetnice SSP-1 (Solar Sail sub Payload neboli Soraseiru Sabupeiro-do] o průměru 10 metrů s rozkládacím mechanismem – rozvíjení plachty sledovaly dvě televizní kamery umístěné na posledním stupni nosné rakety, ovšem příliš spokojeni jsme nebyli, protože rozvinutí se podařilo jen částečně. V minulých rocích byly prototypy různé velikosti zkoušeny při startech sondážních raket.
Zajímavou technologickou družici Genesis – t. č. jediný privátní satelit na oběžné dráze – postavila firma Bigelow Aerospace, Inc. z Las Vegas a na dráhu ve výšce 550 km ji vynesla 12. července ruská raketa Dněpr. Je to třetinová maketa nafukovacího obytného a laboratorního modulu BA-330 o hmotnosti 1360 kg, sestávající z tuhé vnitřní kostry, pevných polosférických den a nafukovacího válcového pláště, tvořeného mnohavrstvou plastovou konstrukcí vyrobenou mj. z kevlarové a vectranové folie. Celková délka je 4,6 m a vzletový průměr 1,2 m, který se po nafouknutí zvětší na 2 metry. Uvnitř modulu o objemu 11,5 m3 jsou též schránky s drobnými živočichy a telemetricky je průběžně kontrolován tlak (60 hPa) a teplota (kolem 25 °C). Podobný satelit by měl podruhé startovat počátkem roku 2007, konečným cílem je stavba nafukovacího obytného modulu Nautilus v plné velikosti.
Kuriózní družici vypustili 3. února 2006 kosmonauti McArthur a Tokarev ručně při výstupu do volného prostoru. Byl to skafandr typu Orlan-M, dovnitř kterého umístili radioamatérskou vysílačku Kenwood TH-K2, pracující v pásmu UHF (145,99 MHz, výkon 0,5 W, volací znak RS0RS), chemickou baterii jako zdroj elektrické energie a digitálně-hlasový převodník telemetrie skafandru. Přestože signál byl kvůli rotaci skafandru velmi slabý, zachytil ho během několika desítek hodin značný počet radioamatérů z celého světa. Počátkem září 2006 družice Suitsat (Radioskaf) alias Amsat-Oscar 54 zanikla v atmosféře.
Na oběžné dráhy se dostala i téměř desítka vojenských, mj. špionážních (pardon, zpravodajských) družic nové generace – menších, zato efektivnějších – nejen z USA, nýbrž též z Japonska, Izraele, Německa a Francie. Někdy je však jen těžko odlišit, kde končí civilní a začínají vojenské aplikace…
 O autorovi:
Ing. Marcel GrünNarodil se 20. listopadu 1946 v Chebu. Vystudoval fakultu strojní ČVUT a pokračoval pedagogikou. Věnuje se zejm. výuce a popularizaci astronomie, kosmonautiky a kosmického výzkumu. Na svém kontě má několik knih a byl oceněn i jako popularizátor vědy; od r. 1999 nese jeho jméno planetka č. 10443. Desítky let působil v různých funkcích v České astronomické společnosti, nyní je mj. členem Rady pro kosmické aktivity při MŠMT, předsedou Sdružení hvězdáren a planetárií a předsedou dozorčí rady České kosmické kanceláře, u jejíhož zrodu stál. |
